Что такое моделирование

МОУ «Гимназия № 18»
г. Магнитогорска
Что такое моделирование
Выполнила: Долженко И. С.
учитель информатики
План – конспект занятия по информатике
Гимназия № 18. Класс 9Б.
Дата 22.09.2012.
Тема: Что такое моделирование.
Цель: 1) образовательная – помочь учащимся получить представление о
моделировании, научить учащихся отличать натурные (материальные) модели от
информационных; научить учащихся создавать материальную модель с помощью ЛЕГО конструктора;
2)
воспитательная
–
воспитание
информационной
культуры
учащихся,
внимательности, аккуратности, дисциплинированности, усидчивости;
3)
развивающая
–
развитие
познавательных
интересов,
самоконтроля,
исследовательских навыков; развитие творческого подхода к конструированию модели.
Тип занятия: урок получения и систематизации знаний,
умений и навыков,
комбинированный.
Методы обучения: объяснительно-иллюстративный метод, репродуктивный метод.
Оборудование урока: учебник Семакин И. Г. Информатика и ИКТ. Базовый курс.
9 кл, магнитная доска, компьютерная презентация «Что такое моделирование», детали
ЛЕГО, RCX 1.0, 2 мотора, 4 колеса, 1 датчик касания, крючок, 2 катушки, трос и
компьютер с установленной средой программирования Robolab 2.5.4.
Ход занятия:
1. План проведения занятия:

проверка домашнего задания (3 мин);

изложение нового материала. (15 мин);

выполнение практического задания (25 мин)

домашнее задание (2 мин).
2. Подробный ход занятия:
a) проверка домашнего задания:
Учитель: «Проверим домашнее задание. Ученики отвечают на вопросы:

Что входит в технические средства компьютерных сетей?

Что такое модем? Каково его назначение в сети?

Какая величина является основной характеристикой работы модема? В
каких единицах она измеряется?

Что такое протокол сети?

Какую работу выполняет сервер-программа электронной почты?
b) изложение нового материала:
2
Учитель:
«Человек
стремится
познать
объекты
окружающего
мира,
он
взаимодействует с существующими объектами и создает новые объекты.
Одним
из
методов
познания
объектов
окружающего
мира
является
моделирование, состоящее в создании и исследовании «заместителей» реальных
объектов.
Модель – некое упрощенное подобие реального объекта. Моделирование –
процесс построения моделей для исследования и изучения объектов, процессов, явлений.
Цель моделирования – назначение будущей модели. Она определяет те свойства
оригинала, которые должны быть воспроизведены в модели.
«Объект – заместитель» принято называть моделью, а исходный объект –
прототипом или оригиналом. Например, фотография заката является моделью
природного явления заката солнца; в разговоре мы замещаем реальные объекты их
именами; оформители витрин используют манекен – модель человеческой фигуры;
конструкторы строят модели самолетов и автомобилей.
Моделью является любое
наглядное пособие, используемое на уроках в школе: глобус, муляжи, карты, схемы.
Модель важна не сама по себе, а как инструмент, облегчающий познание или
наглядное представление объекта.
К созданию объекта прибегают, когда исследуемый объект слишком велик (модель
Солнечной системы) или слишком мал (модель атома),, когда процесс протекает очень
быстро (модель двигателя внутреннего сгорания) или очень медленно (геологические
модели), когда исследования объекта может оказаться опасным для окружающих
(атомный взрыв) или привести к разрушению самого объекта (модель самолета),, когда
создание реального объекта очень дорого (архитектурный макет города).
Свойства модели объектов. Ребята, ответьте, пожалуйста, на следующие вопросы:

Что общего у всех моделей?

Какими свойствами они обладают?
Во-первых, модель не является копией объекта-оригинала: она отражает только
часть его свойств, отношений и особенностей поведения.
Например, на манекен можно
надеть костюм, но с ним нельзя поговорить. Модель машины может быть без мотора.
Макет дома – без электропроводки и водопровода.
Во-вторых, поскольку любая модель всегда отражает только часть признаков
оригинала, то можно создавать и использовать разные модели одного и того же объекта.
Например, мяч может воспроизвести только одно свойство Земли – ее форму, обычный
глобус отражает еще расположение материков, а глобус, входящий в состав действующей
модели Солнечной системы, - еще и траекторию движения Земли вокруг Солнца.
3
Чем больше признаков объекта отражает модель, тем она полнее. Однако отразить
в модели все свойства объекта-оригинала невозможно, а чаще всего и не нужно. Ведь при
создании модели человек, как правило, преследует вполне определенную цель и
стремится наиболее полно отразить только те свойства объектов, которые кажутся ему
важными, существенными для реализации этой цели. Например, если модель самолета
создается для коллекции, то в ней воспроизводится внешний вид самолета, а не его летные
характеристики.
Признаки модели объекта.
Отразить в модели признаки оригинала можно одним из двух способов.
Во-первых, признаки можно скопировать, воспроизвести. Такую модель называют
натурной (натуральной, материальной).
Примерами натуральных моделей являются
муляжи и макеты – уменьшенные или увеличенные копии, воспроизводящие внешний вид
моделируемого объекта (глобус), его
структуру (модель Солнечной системы) или
поведение (радиоуправляемая модель автомобиля).
Во-вторых, признаки оригинала можно описать на одном из языков кодирования
информации – дать словесное описание, привести формулу, схему или чертеж. Такую
модель называют информационной. Пример информационной модели – карта местности.
На рисунке 1 изображены примеры натурных и информационных моделей.
МОДЕЛИРОВАНИЕ НАТУРНОЕ И ИНФОРМАЦ ИОННОЕ
Натурные модели
Информационные модели
Манекен
Фотография
Кукла
Скульптура

Видеофильм
Объект
моде лиров ания
Анкета
Медицинская
карточка
Производственный
робот
Свойства модели зависят от цели моделирования. Модели одного и того
же объекта будут разными, если они создаются для разных целей.
Рис.1 Моделирование натурное и информационное
c) Одним из видов натурных моделей является производственный робот. Мы
попытаемся создать натурную модель – подъемный кран с помощью ЛЕГО конструктора. Но для этого нам нужна информационная модель. Строим в тетради
схематично схему подъемного крана (рис.2).
4
Рис. 2. Схема подъемного крана
Теперь перейдем, непосредственно, к разработке натурной модели. Для этого нам
понадобятся детали лего, 1 RCX, 2 мотора, 4 колеса, 1 датчик касания, крючок, 2 катушки,
трос и ПК с установленной средой программирования Robolab 2.5.4.
Таким образом мы построили материальную модель подъемного крана, который
может двигаться вперед и назад. А теперь ответьте на вопрос: «Чем же отличаются
натурные модели от информационных моделей?»
d) Домашнее задание:
1) Учить §6 в учебнике Семакина И. Г. Информатика и ИКТ. Базовый курс. 9 кл
На дополнительную оценку: построить какую-либо информационную модель,
связанную с информатикой.
5